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芝麻种质基因库的构建、发掘与育种应用

文献类型: 获奖成果

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作者机构:

获奖名称: 科技进步奖

获奖等级: 一等奖

关键词: 芝麻种质;育种;构建;育种应用;种质;发掘;种质基因库;基因;基因库;芝麻

第一完成单位: 中国农业科学院油料作物研究所

获奖时间: 2016

摘要:   本项目是在国家科技攻关计划和国家自然科学基金项目的支持下完成的,主要项目来源包括:①“七五”国家科技攻关项目子课题“油料作物种质资源繁种和主要性状鉴定”(编号:75-01-02-05;起止年限:1986-1990);②国家重点科技项目(攻关)计划子专题“油料优良种质评价与利用研究”(编号:96-014-04(3);起止年限:1996-2000);③国家自然科学基金面上项目“芝麻耐湿性QTLs定位及优异耐湿基因资源挖掘”(编号:30871552;起止年限:2009-2011)。 技术原理:种质资源是育种的物质基础,构建种质基因库和发掘优异种质,培育抗逆抗病优质高产新品种,广泛应用于芝麻生产以推动产业发展。   性能指标:①构建了包含7910份的芝麻种质库,编目信息300645条;②率先完成了芝麻基因组测序,注释基因27148个,完成了705份核心种质的重测序,检测到500万个SNP位点;③发掘抗逆、抗病、营养品质优异种质452份、主效QTL77个、新基因46个;④分发种质16000余份次,育成新品种97个,占同时期全国育成品种的74%。在江淮、黄淮主产区大面积应用的17个品种累计应用7106.7万亩,覆盖率65%以上,社会效益87.2亿元。 本项目构建了世界上最大的芝麻种质库,保存种质7910份,获记载描述和特性鉴定数据量300645条,建立了首个芝麻核心种质;率先完成了芝麻全基因组测序,注释基因27148个,构建了首个芝麻基因库;首创了芝麻种质耐湿鉴定方法,获得的优异种质、QTL数量均显著多于国际其他同类报道,其中耐湿、抗茎点枯病、抗枯萎病、含油量、油酸、蛋白、芝麻素相关QTL位点和46个新基因在国际上均属首次报道;利用高油、耐湿QTL辅助选择育种,提高了定向育种效率;在江淮、黄淮主产区大面积应用的17个品种累计应用7100余万亩,覆盖率65%以上。 技术的成熟程度:本项目建立的芝麻种质基因库,是目前世界上来源最广泛、类型最丰富、保存种质最多的芝麻种质库,也是信息最多、功能最强的基因库,从中发掘出一大批育种目标性状突出的优异种质,并广泛被育种利用,育成抗逆、抗病、优质、高产新品种97个。对在我国江淮和黄淮芝麻主产区大面积应用的17个品种统计,累计应用7100余万亩,覆盖率65%以上,显著提升了我国芝麻育种水平,极大地推动了芝麻科技进步和产业发展。   技术的适用范围:本项目构建的芝麻种质基因库适用于优异基因资源的发掘和相关研究,发掘的优异种质适用于抗逆抗病优质育种,发掘的主效QTL或新基因适用于分子辅助育种,育成的抗逆优质高产新品种适宜在我国江淮和黄淮主产区推广应用。   技术的安全性:本项目的创新技术不涉及已知的不安全因素,经应用以来未发生任何安全事故。 应用情况:适应江淮地区的高耐湿高产品种中芝11、中芝13、中芝21、鄂芝4号、鄂芝6号、豫芝4号、驻芝14等,适应黄淮地区的抗病高产品种冀芝1号、冀芝3号、冀9014、驻芝11号等,适应南方丘陵的抗旱高产新品种中芝7号、赣芝7号、赣芝8号等,以及加工专用的高油高芝麻素品种中芝20、中丰芝一号、燕庄一号等17个大面积应用品种,在湖北、安徽、河南、江西、河北、湖南等省累计应用7106.7万亩,在主产区覆盖率65%以上,取得社会效益87.2亿元,对推动我省乃至我国芝麻产业发展和增加农民收入及企业效益发挥了巨大作用。   存在的问题:对我国保存的遗传多样性丰富的芝麻种质尚需全面深入发掘,拓宽育种亲本遗传基础,在基因层面的优异基因源的发掘尚需深入开展。

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